51单片机点灯实验（含程序+仿真+硬件实验）

一、实验原理

LED发光二极管核心为PN结，单向导电，有阴极和阳极，两极均可以控制，需要亮起来，电流不能过大和过小，过大，烧坏二极管，过小，电光效应弱，发光不明显，引入“限流电路”。为减少I/O引脚的消耗，一般控制一极，有阳极控制法和阴极控制法。阳极控制法：阴极接地（GND），阳极I/O口高电平亮，阳极低电平不亮；阴极控制法：阳极接高电平（+5V），阴极I/O口低电平亮，高电平不亮。8个同样LED灯阳极接一起，连接+5V，就是共阳极接法。8个同样LED灯阴极接一起，连接GND，就是共阴极接法。

 思考：亮灭怎么样，眼睛能分辨出来/p>

编程实现方案：端口电平维持想要的时间，通过延时，CPU空操作耗时来实现等。

如何依次亮灭：从左到右，8个LED灯亮，8种状态，如何实现，数组形式位形式/p>

参考共阳极接法：

Char s[8]={ 0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};

共阴极为对共阳极取反。

认识51单片机最小系统组成：51单片机、手动按键复位电路、外接晶体振荡器电路、电源和地。使用片内程序存储器，EA接高电平。

二、实验内容及步骤

（一）实验内容

1.8个LED灯接在P2端口的8个引脚上，编程实现8个LED从左到右依次不断亮灭一个灯，循环运行，实现流水灯状态，亮灭要求眼睛能分辨得出来。

2.8个LED灯接在P2端口的8个引脚上，编程实现8个LED从左到右顺序每次亮灭两个灯。如最开始D1和D2亮；接着D2和D3亮，D1灭；然后D3和D4亮，D2灭；………；D7和D8亮，D6灭；再回到D1和D2亮，按这个状态循环，亮灭要求眼睛能分辨得出来。

（二）实验步骤

软件仿真：

（1）基于Proteus软件绘制电路原理图。

（2）基于Keil软件编程

思路：数组形式，表示8个亮状态，8个元素。状态保持采用时间延迟函数，延时函数具体可以通过调试来确定参数值。开始全部不亮，采用死循环不断循环，while或没有限制条件的for语句。利用宏定义、sbit定义等方式，使程序方便维护，养成良好的编程习惯。

  （3）利用Keil软件，将编译好的hex文件下载到Proteus软件的虚拟单片机中以便整体虚拟仿真，默认单片机晶体振荡器12M，观察实验现象

（4）调试观察，注意不同时延时， LED的闪烁情况，若程序设计有逻辑错误，实验调试分析。

硬件实验：

（1）认识开发板，了解实验上的资源及作用，见图。

 

（2）流水灯实验

开发板上使用的51单片机型号是 STC89C516RD+,此芯片共有40引脚，采用双列直插式封装。

开发板上的D1-D8（LED） 已经连接到单片机的 P20-P27 口。图3中 LED 采用共阳接法，即所有LED 阳极管脚接电源 VCC，阴极管脚通过一个 470 欧的限流电阻接到 P2 口上。要让LED发光即对应的阴极管脚应该为低电平，若为高电平则熄灭。

 

（3）利用Keil软件，将编译好的hex文件下载到51单片机里，观察实验现象

六、实验结果  

1.实验一：Proteus绘制的电路原理图和Keil软件编写的C程序截图。

程序：

仿真电路：

 2.实验二：Proteus绘制的电路原理图和Keil软件编写的C程序截图。

程序：

 仿真电路：

 

来源：水上飞行家